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Péptido intestinal vasoactivo

El péptido intestinal vasoactivo , también conocido como polipéptido intestinal vasoactivo o VIP , es una hormona peptídica que es vasoactiva en el intestino. VIP es un péptido de 28 residuos de aminoácidos que pertenece a una superfamilia de glucagón/secretina , el ligando de los receptores acoplados a proteína G de clase II . [5] El VIP se produce en muchos tejidos de vertebrados , incluidos el intestino , el páncreas , la corteza y los núcleos supraquiasmáticos del hipotálamo en el cerebro . [6] [7] [8] El VIP estimula la contractilidad en el corazón, causa vasodilatación , aumenta la glucogenólisis , reduce la presión arterial y relaja el músculo liso de la tráquea , el estómago y la vesícula biliar . En los humanos, el péptido intestinal vasoactivo está codificado por el gen VIP . [9]

El VIP tiene una vida media (t ½ ) en la sangre de aproximadamente dos minutos. [10]

Función

En el sistema digestivo

En el sistema digestivo , el VIP parece inducir la relajación del músculo liso ( esfínter esofágico inferior , estómago, vesícula biliar), estimular la secreción de agua en el jugo pancreático y la bilis , y causar inhibición de la secreción de ácido gástrico y la absorción del lumen intestinal. [11] Su papel en el intestino es estimular en gran medida la secreción de agua y electrolitos , [12] así como la relajación del músculo liso entérico, dilatando los vasos sanguíneos periféricos, estimulando la secreción de bicarbonato pancreático e inhibiendo la secreción de ácido gástrico estimulada por gastrina . Estos efectos trabajan juntos para aumentar la motilidad. [13] También tiene la función de estimular la secreción de pepsinógeno por las células principales . [14] El VIP parece ser un neuropéptido importante durante las enfermedades inflamatorias del intestino ya que la comunicación entre los mastocitos y el VIP en la colitis, como en la enfermedad de Crohn, está regulada positivamente. [15]

En el corazón

También se encuentra en el corazón y tiene efectos significativos en el sistema cardiovascular . Provoca vasodilatación coronaria [11] además de tener un efecto inotrópico y cronotrópico positivo . Se están realizando investigaciones para ver si puede tener un papel beneficioso en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca . El VIP provoca lubricación vaginal , duplicando el volumen total de lubricación producida. [16] [17]

En el cerebro

El VIP también se encuentra en el cerebro y en algunos nervios autónomos:

Una región incluye un área específica de los núcleos supraquiasmáticos (NSQ), la ubicación del " marcapasos circadiano maestro". [18] Ver NSQ y ritmo circadiano a continuación. El VIP en la pituitaria ayuda a regular la secreción de prolactina ; estimula la liberación de prolactina en el pavo doméstico. [19] Además, la hormona liberadora de hormona de crecimiento (GH-RH) es un miembro de la familia VIP y estimula la secreción de la hormona de crecimiento en la glándula pituitaria anterior. [20] [21]

El VIP también se expresa en un subtipo de interneurona inhibidora en varias regiones del cerebro.

Mecanismos

El VIP se une a los receptores VPAC1 y VPAC2 . Cuando el VIP se une a los receptores VPAC2, se desencadena una cascada de señalización mediada por G-alfa. En varios sistemas, la unión del VIP activa la actividad de la adenil ciclasa, lo que conduce a aumentos de AMPc y PKA . La PKA luego activa otras vías de señalización intracelular como la fosforilación de CREB y otros factores transcripcionales. Los promotores mPer1 y mPer2 tienen dominios CRE y, por lo tanto, proporcionan el mecanismo para que el VIP regule el reloj molecular en sí. Luego activará las vías de expresión génica como Per1 y Per2 en el ritmo circadiano. [22]

Además, los niveles de GABA están conectados con el VIP en el sentido de que se liberan de manera conjunta. Se cree que las conexiones GABAérgicas dispersas disminuyen la activación sincronizada. [22] Si bien el GABA controla la amplitud de los ritmos neuronales del SCN, no es fundamental para mantener la sincronía. Sin embargo, si la liberación de GABA es dinámica, puede enmascarar o amplificar los efectos sincronizadores del VIP de manera inapropiada. [22]

Es probable que el tiempo circadiano afecte a las sinapsis más que a la organización de los circuitos VIP. [22]

SCN y ritmo circadiano

El núcleo supraquiasmático se muestra en verde.

El SCN coordina el cronometraje diario en el cuerpo y el VIP desempeña un papel clave en la comunicación entre las células cerebrales individuales dentro de esta región. A nivel celular, el SCN expresa una actividad eléctrica diferente en el tiempo circadiano. Se observa una mayor actividad durante el día, mientras que durante la noche hay una menor actividad. Se cree que este ritmo es una característica importante del SCN para sincronizarse entre sí y controlar la ritmicidad en otras regiones. [18]

El VIP actúa como un importante agente sincronizador entre las neuronas del SCN y desempeña un papel en la sincronización del SCN con las señales luminosas. La alta concentración de neuronas que contienen VIP y receptores VIP se encuentra principalmente en el aspecto ventrolateral del SCN, que también se encuentra por encima del quiasma óptico . Las neuronas de esta zona reciben información retiniana del tracto retinohipotalámico y luego transmiten la información ambiental al SCN. [22] Además, el VIP también participa en la sincronización del tiempo de la función del SCN con el ciclo de luz-oscuridad ambiental. Combinados, estos roles en el SCN hacen del VIP un componente crucial de la maquinaria de cronometraje circadiano de los mamíferos . [22]

Después de encontrar evidencia de VIP en el SCN, los investigadores comenzaron a contemplar su papel dentro del SCN y cómo podría afectar el ritmo circadiano. El VIP también juega un papel fundamental en la modulación de las oscilaciones. La investigación farmacológica anterior ha establecido que el VIP es necesario para la sincronización normal inducida por la luz de los sistemas circadianos. La aplicación de VIP también cambia la fase del ritmo circadiano de liberación de vasopresina y la actividad neuronal. La capacidad de la población para permanecer sincronizada, así como la capacidad de las células individuales para generar oscilaciones, está compuesta en ratones deficientes en VIP o en el receptor VIP. Si bien no se ha estudiado en profundidad, existe evidencia de que los niveles de VIP y su receptor pueden variar según cada oscilación circadiana. [22]

La hipótesis principal sobre la función del VIP apunta a que las neuronas lo utilizan para comunicarse con objetivos postsinápticos específicos para regular el ritmo circadiano . [22] La despolarización de las neuronas que expresan VIP por la luz parece provocar la liberación de VIP y cotransmisores (incluido GABA ) que, a su vez, pueden alterar las propiedades del siguiente conjunto de neuronas con la activación de VPAC2 . Otra hipótesis apoya que el VIP envía una señal paracrina desde la distancia en lugar de la neurona postsináptica adyacente. [22]

Vía de señalización

En el SCN, hay una cantidad abundante de VPAC2 . La presencia de VPAC2 en el lado ventrolateral sugiere que las señales VIP pueden en realidad enviar señales de retorno para regular las células secretoras de VIP. El SCN tiene múltiples vías neuronales para controlar y modular la actividad endocrina. [18] [23]

Tanto el VIP como la vasopresina son importantes para que las neuronas transmitan información a diferentes objetivos y afecten la función neuroendocrina. Transmiten información a través de núcleos de retransmisión como la SPZ (zona subparaventricular), el DMH ( núcleo hipotalámico dorsomedial ), el MPOA ( área preóptica medial ) y el PVN ( núcleo paraventricular del hipotálamo ). [18]

Comportamiento social

Aquí se muestran el hipotálamo ventromedial (VM), el quiasma óptico (OC), la hipófisis anterior (AP) y la hipófisis posterior (PP).

Las neuronas VIP ubicadas en el hipotálamo, específicamente el hipotálamo anterior dorsal y el hipotálamo ventromedial, tienen un efecto sobre las conductas sociales en muchas especies de vertebrados. Los estudios sugieren que las cascadas VIP pueden activarse en el cerebro en respuesta a una situación social que estimule las áreas del cerebro que se sabe que regulan la conducta. Este circuito social incluye muchas áreas del hipotálamo junto con la amígdala y el área tegmental ventral . La producción y liberación del neuropéptido VIP está centralizada en las regiones hipotalámica y extrahipotalámica del cerebro y desde allí es capaz de modular la liberación de la secreción de prolactina. [24] Una vez secretada por la glándula pituitaria, la prolactina puede aumentar muchas conductas como el cuidado parental y la agresión. En ciertas especies de aves con un gen VIP knockout hubo una disminución observable en la agresión general sobre el territorio de anidación. [25]

Patología

El VIP se produce en exceso en el VIPoma . [12]

Además del VIPoma, el VIP tiene un papel en la osteoartritis (OA). Si bien existe un conflicto sobre si la regulación negativa o positiva del VIP contribuye a la OA, se ha demostrado que el VIP previene el daño del cartílago en animales. [26]

Véase también

Referencias

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  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000019772 – Ensembl , mayo de 2017
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  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
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Lectura adicional

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